KR20150035117A - multi view image display apparatus and controlling method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다시점 영상 디스플레이 장치 및 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무안경식 다시점 영상 디스플레이 장치 및 제어 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
전자 기술의 발달에 힘입어 다양한 유형의 전자기기가 개발 및 보급되고 있다. 특히, 일반 가정에서 가장 많이 사용되고 있는 가전 제품 중 하나인 TV와 같은 디스플레이 장치는 최근 수년 간 급속도로 발전하고 있다. Various types of electronic devices are being developed and distributed due to the development of electronic technologies. In particular, display devices such as TV, one of the household appliances most commonly used in general households, have been rapidly developing in recent years.
디스플레이 장치의 성능이 고급화되면서, 디스플레이 장치에서 디스플레이하는 컨텐츠의 종류도 다양하게 증대되었다. 특히, 최근에는 3D 컨텐츠까지 시청할 수 있는 입체 디스플레이 시스템이 개발되어 보급되고 있다.As the performance of the display device has become higher, the kinds of contents displayed on the display device have also been variously increased. Particularly, a stereoscopic display system capable of viewing 3D contents has been developed and spreading.
입체 디스플레이 장치는 일반 가정에서 사용되는 3D 텔레비젼 뿐만 아니라, 각종 모니터, 휴대폰, PDA, PC, 셋탑 PC, 태블릿 PC, 전자 액자, 키오스크 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 장치로 구현될 수 있다. 또한, 3D 디스플레이 기술은, 가정 내 사용 분만 아니라 과학, 의약, 디자인, 교육, 광고, 컴퓨터 게임 등과 같이 3D 이미징이 필요한 다양한 분야에 활용될 수 있다. The stereoscopic display device can be implemented not only in a 3D TV used in a home, but also in various types of display devices such as various monitors, mobile phones, PDAs, PCs, set-top PCs, tablet PCs, electronic frames, kiosks and the like. In addition, 3D display technology can be utilized in various fields requiring 3D imaging such as science, medicine, design, education, advertisement, computer game, etc., not only for domestic use.
입체 디스플레이 시스템은 크게 안경 없이 시청 가능한 무안경식 시스템과, 안경을 착용하여 시청하여야 하는 안경식 시스템으로 분류할 수 있다. The stereoscopic display system can be roughly classified into a non-eye-tightening system that can be largely watched without glasses, and a spectacular-type system that must be watched with glasses.
안경식 시스템은 만족스러운 입체감을 제공할 수 있으나, 시청자가 반드시 안경을 사용하여야만 한다는 불편함이 있었다. 이에 비해, 무안경식 시스템은 안경 없이도 3D 이미지를 시청할 수 있다는 장점이 있어, 무안경식 시스템에 대한 개발 논의가 지속적으로 이루어지고 있다. Although the spectacular system can provide a satisfactory stereoscopic effect, there is a disadvantage that the viewer must use the spectacles. On the other hand, since the non-eye-tightening system has the advantage of viewing 3D images without glasses, the development of the non-eye-tightening system is continuously being discussed.
다만, 무안경식 시스템의 경우 픽셀열 및 렌티큘러 간의 배열의 차이로 인하여, 다른 픽셀에서 발산되는 광이 오버랩되어, 이미지들 간의 크로스토크가 발생한다는 문제점이 있다. 크로스토크란 사용자의 좌안 중 우안에서 N번째 이미지만을 보는 것이 아니라 N+1 또는 N-1번째 이미지가 일부 섞여서 보이는 현상을 의미한다. 동일한 객체가 다른 뷰에서 보여지기 때문에 크로스토크가 발생하면 객체의 윤곽이 여러 개가 되고 흐려보이게 된다. 따라서, 크로스토크가 증대되면, 화질이 저하된다는 문제점이 있었다. However, in the case of a non-anisotropic system, there is a problem that light emitted from other pixels overlaps due to the difference in arrangement between the pixel column and the lenticular, resulting in crosstalk between images. Crosstalk refers to a phenomenon in which the N + 1 or N-1 image is partially blended rather than the N-th image in the user's left eye. Because the same object is visible in different views, when the crosstalk occurs, the outline of the object becomes multiple and blurred. Therefore, if the crosstalk is increased, there is a problem that the image quality is deteriorated.
본 발명은 상술한 필요성에 따라 안출된 것으로, 본 발명은 크로스토크 발생을 최소화하면서 3D 입체감을 제공하는 다시점 영상 디스플레이 장치 및 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a multi-view image display device and a control method that provide a 3D stereoscopic effect while minimizing the occurrence of crosstalk.
본 발명의 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시 예에 따르면 다시점 영상 디스플레이 장치는, 멀티 뷰 영상 간에 발생하는 크로스토크(crosstlalk)를 정의한 크로스토크 매트릭스를 이용하여 상기 멀티 뷰 영상에 대한 크로스토크를 보상하는 크로스토크 보상부, 사용자 위치 이동에 따른 사용자의 얼굴 위치를 추적하는 트랙킹부, 추적된 사용자의 얼굴 위치를 기초로 상기 멀티 뷰 중 상기 사용자의 좌안 및 우안 영상으로 제공되는 적어도 두 개의 뷰를 결정하고, 상기 결정된 적어도 두 개의 뷰에 기설정된 가중치를 적용하여 크로스토크를 보상하도록 상기 크로스토크 보상부를 제어하는 제어부 및, 상기 크로스토크가 보상된 멀티 뷰 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, a multi-view image display apparatus includes a crosstalk matrix generating unit that generates crosstalk for the multi-view image by using a crosstalk matrix defining a crosstalk generated between multi- A tracking unit for tracking the position of the user's face in accordance with the movement of the user, at least two views provided as the left and right eye images of the user in the multi-view based on the tracked user's face position, And controlling the crosstalk compensator to compensate the crosstalk by applying a predetermined weight to the determined at least two views. The display unit displays the multi-view image compensated for the crosstalk.
또한, 상기 크로스토크 보상부는, 상기 추적된 사용자의 얼굴 위치 및 시청 거리에 기초하여 상기 사용자의 좌안 및 우안 영상으로 제공되는 적어도 두 개의 뷰를 결정하고, 상기 결정된 적어도 두 개의 뷰에 기설정된 가중치를 적용하여 크로스토크를 보상하도록 상기 크로스토크 보상부를 제어할 수 있다. The crosstalk compensating unit may determine at least two views provided as the left eye and right eye images of the user based on the tracked user's face position and viewing distance, and determine a predetermined weight for the determined at least two views So that the crosstalk compensating unit can be controlled to compensate for the crosstalk.
또한, 상기 크로스토크 보상부는, 상기 크로스토크 매트릭스의 역행렬을 상기 멀티 뷰 영상의 픽셀 값으로 구성된 픽셀 매트릭스에 곱하여 상기 멀티 뷰 영상 간에 발생하는 크로스토크를 보상할 수 있다. The crosstalk compensator may compensate the crosstalk generated between the multi view images by multiplying the inverse matrix of the crosstalk matrix by a pixel matrix composed of pixel values of the multi view image.
또한, 상기 제어부는, 상기 적어도 두 개의 뷰에 나머지 뷰보다 높은 가중치가 적용되도록 구성된가중치 매트릭스를 상기 크로스토크 매트릭스의 역행렬에 적용하여 크로스토크를 보상하도록 상기 크로스토크 보상부를 제어할 수 있다. ]The controller may control the crosstalk compensator to compensate the crosstalk by applying a weight matrix, which is configured to apply a higher weight to the at least two views than the remaining views, to the inverse matrix of the crosstalk matrix. ]
또한, 상기 제어부는, 시청거리에 따라 상이한 개수의 뷰에 기설정된 가중치가 적용되도록 구성된 가중치 매트릭스를 상기 크로스토크 매트릭스의 역행렬에 적용하여 크로스토크를 보상하도록 상기 크로스토크 보상부를 제어할 수 있다. The controller may control the crosstalk compensator to compensate the crosstalk by applying a weight matrix configured to apply a predetermined weight to a different number of views according to the viewing distance to the inverse matrix of the crosstalk matrix.
또한, 상기 제어부는, 사용자가 복수인 경우, 복수의 사용자 각각에 좌안 및 우안 영상으로 제공되는 적어도 네 개의 뷰에 기설정된 가중치가 적용되도록 구성된 가중치 매트릭스를 상기 크로스토크 매트릭스의 역행렬에 적용하여 크로스토크를 보상하도록 상기 크로스토크 보상부를 제어할 수 있다. The control unit may apply a weight matrix to the inverse matrix of the crosstalk matrix so that a predetermined weight is applied to at least four views provided as left and right eye images to each of a plurality of users, To compensate the crosstalk compensating unit.
여기서, 상기 크로스토크 매트릭스는, 상기 디스플레이부의 특성을 고려하여 기정의된 매트릭스가 될 수 있다. Here, the crosstalk matrix may be a predetermined matrix in consideration of the characteristics of the display unit.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 다시점 영상 디스플레이 장치의 제어 방법은, 사용자 위치 이동에 따른 사용자의 얼굴 위치를 추적하는 단계, 추적된 사용자의 얼굴 위치를 기초로 상기 멀티 뷰 중 상기 사용자의 좌안 및 우안 영상으로 제공되는 적어도 두 개의 뷰를 결정하는 단계, 멀티 뷰 영상 간에 발생하는 크로스토크(crosstlalk)를 정의한 크로스토크 매트릭스를 이용하여, 상기 결정된 적어도 두 개의 뷰에 기설정된 가중치를 적용하여 크로스토크를 보상하는 단계 및, 상기 크로스토크가 보상된 멀티 뷰 영상을 디스플레이하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a multi-view image display apparatus, the method comprising: tracking a face position of a user according to a user's position movement; Determining at least two views provided as left and right eye images, applying a predetermined weight to the determined at least two views using a crosstalk matrix defining a crosstalk occurring between multi-view images, Compensating the torque, and displaying the multi-view image with the crosstalk compensated.
또한, 상기 크로스토크를 보상하는 단계는, 상기 추적된 사용자의 얼굴 위치 및 시청 거리에 기초하여 상기 사용자의 좌안 및 우안 영상으로 제공되는 적어도 두 개의 뷰를 결정하고, 상기 결정된 적어도 두 개의 뷰에 기설정된 가중치를 적용하여 크로스토크를 보상할 수 있다. The step of compensating for the crosstalk may further include determining at least two views provided as the left and right eye images of the user based on the tracked user's face position and viewing distance, Crosstalk can be compensated by applying a set weight value.
또한, 상기 크로스토크를 보상하는 단계는, 상기 크로스토크 매트릭스의 역행렬을 상기 멀티 뷰 영상의 픽셀 값으로 구성된 픽셀 매트릭스에 곱하여 상기 멀티 뷰 영상 간에 발생하는 크로스토크를 보상할 수 있다. In addition, the step of compensating the crosstalk may multiply the crosstalk generated between the multi-view images by multiplying the matrix of pixels constituted by pixel values of the multi-view image by the inverse matrix of the crosstalk matrix.
또한, 상기 크로스토크를 보상하는 단계는, 상기 적어도 두 개의 뷰에 나머지 뷰보다 높은 가중치가 적용되도록 구성된가중치 매트릭스를 상기 크로스토크 매트릭스의 역행렬에 적용하여 크로스토크를 보상할 수 있다. In addition, compensating for the crosstalk may compensate for crosstalk by applying a weighting matrix to the inverse of the crosstalk matrix configured to apply a higher weight to the at least two views than to the remaining views.
또한, 상기 크로스토크를 보상하는 단계는, 시청거리에 따라 상이한 개수의 뷰에 기설정된 가중치가 적용되도록 구성된 가중치 매트릭스를 상기 크로스토크 매트릭스의 역행렬에 적용하여 크로스토크를 보상할 수 있다. The step of compensating the crosstalk may compensate the crosstalk by applying a weight matrix configured to apply a predetermined weight to a different number of views according to viewing distances, to an inverse matrix of the crosstalk matrix.
또한, 상기 크로스토크를 보상하는 단계는, 사용자가 복수인 경우, 복수의 사용자 각각에 좌안 및 우안 영상으로 제공되는 적어도 네 개의 뷰에 기설정된 가중치가 적용되도록 구성된 가중치 매트릭스를 상기 크로스토크 매트릭스의 역행렬에 적용하여 크로스토크를 보상할 수 있다. The step of compensating for the crosstalk may further comprise the step of, when a plurality of users have a plurality of users, assigning a weight matrix, which is configured to apply predetermined weights to at least four views provided as left eye and right eye images, To compensate for the crosstalk.
여기서, 상기 크로스토크 매트릭스는, 상기 멀티 뷰 영상이 디스플레이되는 디스플레이의 특성을 고려하여 기정의된 매트릭스가 될 수 있다. Here, the crosstalk matrix may be a predetermined matrix in consideration of the characteristics of the display on which the multi-view image is displayed.
이상과 같이 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 크로스토크 발생을 최소화하는 무안경식 3D 시스템을 제공할 수 있게 된다. As described above, according to various embodiments of the present invention, it is possible to provide an unshielded 3D system that minimizes the occurrence of crosstalk.
도 1은 본 발명의 이해를 돕기 위한 무안경 3D 디스플레이 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이부의 구현 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 크로스토크 매트릭스의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 이해를 돕기 위해 사용자의 얼굴 위치 즉, 안구 위치가 이동하는 경우의 멀티 뷰 시청 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 가중치 매트릭스의 타입을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가중치 매트릭스를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다시점 영상 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. FIG. 1 is a view for explaining the operation of a spectacles 3D display device for facilitating understanding of the present invention.
2 is a block diagram showing a configuration of a display device according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining an embodiment of a display unit according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are diagrams showing a configuration of a crosstalk matrix according to an embodiment of the present invention.
5A to 5D are views for explaining a multi-view viewing method when a face position of a user, that is, an eye position, is moved to facilitate understanding of the present invention.
6A-6E illustrate types of weighting matrices according to various embodiments of the present invention.
7A to 7C are diagrams for explaining a method of calculating a weight matrix according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method of controlling a multi-view image display apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 다양한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 이해를 돕기 위한 무안경 3D 디스플레이 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 1 is a view for explaining the operation of a spectacles 3D display device for facilitating understanding of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라 다시점 영상을 디스플레이하여 무안경 방식으로 입체 영상을 제공하는 장치의 동작 방식을 나타낸다. 여기에서, 다시점 영상은 동일한 오브젝트를 서로 다른 각도에서 촬영한 복수의 영상을 포함한다. 즉, 서로 다른 시점에서 촬영한 복수의 영상을 서로 다른 각도로 굴절시키고, 소위 시청 거리라 하는 일정한 거리만큼 떨어진 위치(가령, 약 3m)에 포커스된 영상을 제공한다. 이러한 영상이 형성되는 위치를 시청 영역이라 한다. 이에 따라, 사용자의 한 쪽 눈이 하나의 제1 시청 영역에 위치하고, 다른 쪽 눈이 제2 시청 영역에 위치하면 입체감을 느낄 수 있게 된다.1 illustrates an operation method of an apparatus for displaying a multi-view image and providing a stereoscopic image in a non-eyeglass mode according to an embodiment of the present invention. Here, the multi-view image includes a plurality of images obtained by photographing the same object at different angles. That is, a plurality of images photographed at different viewpoints are refracted at different angles, and a focused image is provided at a position (for example, about 3 meters) apart by a predetermined distance called a viewing distance. The location where such an image is formed is called a viewing area. Accordingly, when one eye of the user is located in one first viewing area and the other eye is located in the second viewing area, three-dimensional feeling can be felt.
일 예로, 도 1은 총 6 시점의 다시점 영상의 디스플레이 동작을 설명하는 도면이다. 도 1에 따르면, 무안경 3D 디스플레이 장치는 좌안에는 6 시점 중 1 시점 영상에 해당하는 광이, 우안에는 2 시점 영상에 해당하는 광이 투사되도록 할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 좌안 및 우안에서 서로 다른 시점의 영상을 시청하게 되어 입체감을 느낄 수 있게 된다. For example, FIG. 1 is a view for explaining a display operation of a multi-view image at a total of six viewpoints. 1, the non-spectacle 3D display device can project light corresponding to one view image of six viewpoints in the left eye and light corresponding to two viewpoint images in the right view. Accordingly, the user can see the images at different viewpoints in the left and right eyes, and feel the three-dimensional feeling.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 2 is a block diagram showing a configuration of a display device according to an embodiment of the present invention.
도 2의 디스플레이 장치(100)는 TV, 모니터, 휴대폰, PDA, PC, 셋탑 PC, 키오스크, 태블릿 PC, 전자 액자, 키오스크 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 장치로 구현될 수 있다.2 may be implemented by various types of display devices such as a TV, a monitor, a mobile phone, a PDA, a PC, a set top PC, a kiosk, a tablet PC, an electronic photo frame, a kiosk,
도 2에 따르면, 디스플레이 장치(100)는 트랙킹부(110), 크로스토크 보상부(120), 디스플레이부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.2, the
트랙킹부(110)는 사용자의 위치, 구체적으로 사용자의 얼굴 위치를 트랙킹하여 해당 정보를 제어부(130)에 제공한다. The
또한, 트랙킹부(110)는 디스플레이부(130) 및 사용자의 얼굴 위치 간의 거리 즉, 시청 거리를 트랙킹하여 해당 정보를 제어부(130)에 제공한다. The
이를 위해 트랙킹부(110)는 촬상부(미도시) 및 검출부(미도시)를 포함할 수 있다. To this end, the
촬상부(미도시)는 디스플레이 장치(100)의 외곽 영역에 배치된다. 예를 들어, 촬상부(미도시)는 디스플레이 장치(100)의 상단 중앙, 좌단 중앙 또는 우단 중앙 베젤 영역에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. An image sensing unit (not shown) is disposed in an outer area of the
촬상부(미도시)는 사용자를 촬상한다. 촬상부(미도시)는 렌즈를 포함한 렌즈 모듈과 이미지 센서를 포함한다. 렌즈를 통해 입력된 형상은 필름의 역할을 하는 이미지 센서에 광학 신호로서 입력되고, 이미지 센서는 입력된 광학 신호를 전기적 신호로 변환하여 검출부(미도시)로 전송한다. 예를 들어, 촬상부(미도시)는 사용자의 시청 거리까지 감지할 수 있는 스테레오 카메라, 뎁스 카메라 등으로 구현될 수 있다. An image pickup unit (not shown) picks up a user. The imaging unit (not shown) includes a lens module including a lens and an image sensor. The shape input through the lens is input as an optical signal to an image sensor serving as a film, and the image sensor converts the input optical signal into an electrical signal and transmits the electrical signal to a detection unit (not shown). For example, the image pickup unit (not shown) may be realized by a stereo camera, a depth camera, or the like, which can detect the distance to the user's viewing.
검출부(미도시)는 촬상부(미도시)로부터 수신된 사용자 촬영 이미지로부터 사용자의 얼굴 위치를 검출하고 사용자의 얼굴 위치를 트랙킹한다. 구체적으로, 검출부(미도시)는 이전 프레임 및 현재 프레임에서 검출된 사용자 얼굴 영역의 위치에 기초하여 사용자의 이동 위치를 트랙킹하고, 해당 정보를 제어부(130)에 제공할 수 있다. A detection unit (not shown) detects the position of the user's face from the user's shot image received from the image pickup unit (not shown) and tracks the position of the user's face. Specifically, the detection unit (not shown) may track the movement position of the user based on the position of the user's face region detected in the previous frame and the current frame, and provide the information to the
얼굴 영역 검출 방법으로는 종래의 다양한 방식이 이용될 수 있다. 구체적으로, 직접인식방법과 통계를 이용한 방법이 이용될 수 있다. 직접인식방법은, 화면에 나타나는 얼굴 영상의 윤곽 피부색 및 구성요소의 크기나 서로 간의 거리 등의 물리적인 특징을 이용한 규칙을 만들고 그 규칙에 따라 비교, 검사 및 측정한다. 통계를 이용한 방법은, 미리 학습된 알고리즘에 따라 얼굴 영역을 검출할 수 있다. Various conventional methods can be used for the face area detection method. Specifically, a method using a direct recognition method and statistics can be used. The direct recognition method compares, examines, and measures the rules based on the physical characteristics such as the outline skin color of the face image displayed on the screen, the size of the constituent elements, and the distance between them. The method using the statistic can detect the face area according to a previously learned algorithm.
즉, 입력된 얼굴이 가지고 있는 고유의 특징들을 데이터화하여 준비된 대량의 데이터 베이스(얼굴과 그 외의 사물의 형체들)과 비교분석하는 방법이다. 특히, 미리 학습된 알고리즘에 따라 얼굴 영역을 검출할 수 있는데 MLP(Multi Layer Perceptron)와 SVM (Support Vector Machine)와 같은 방식이 이용될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.In other words, it is a method of comparing and analyzing a large number of prepared databases (faces and other object shapes) prepared by digitizing the unique features of the input face. Particularly, a method such as MLP (Multi Layer Perceptron) and SVM (Support Vector Machine) can be used to detect a face area according to a previously learned algorithm. A detailed description thereof will be omitted.
또한, 촬상부(미도시)로부터 수신된 사용자 촬영 이미지로부터 사용자의 시청 거리를 검출하여 제어부(130)에 제공할 수 있다. 구체적으로, 촬상부(미도시)가 뎁스 카메라로 구현되는 경우 카메라로부터 촬상된 이미지로부터 자동으로 시청거리를 검출할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 시청 거리는 사용자에 의해 직접 설정되도록 구현되는 가능하다. 예를 들어, 사용자는 디스플레이 장치(100)에서 제공되는 시청 거리 선택이 가능한 OSD(On Screen Display) 메뉴, 리모콘에 각 시청 거리 별로 구비된 버튼 등을 이용하여 시청 거리를 설정할 수 있다. Further, it is possible to detect the viewing distance of the user from the user photographed image received from the image sensing unit (not shown) and provide the detected distance to the
크로스토크 보상부(120)는 멀티 뷰 영상 간에 발생되는 크로스토크를 정의한 크로스토크 매트릭스에 기초하여 크로스토크를 보상한다. 여기서, 멀티 뷰 영상은 스테레오 영상 및 뎁스 맵에 기초하여 생성되거나, 각 뷰에 대응되는 각도에서 촬상된 영상에 기초하여 생성될 수 있다. 멀티 뷰 영상을 생성하는 방법은 종래 기술이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다. The
구체적으로는, 크로스토크 보상부(120)는 기정의된 크로스토크 매트릭스의 역행렬을 이용하여 크로스토크를 보상할 수 있다. 이하에서는 크로스토크 매트릭스의 역행렬을 산출하는 방법에 대해 간략히 설명하도록 한다. Specifically, the
일 예로, 다수의 뷰(view)를 이용하여 3D 영상을 제공하는 3D 디스플레이에서 각 뷰(view)의 입력 신호의 휘도를 I1, I2 ... In... IN 라고 정의하고 뷰 간 크로스토크에 의해 실제 측정되는 출력 휘도를 I'1, '2...I'n...I'N 라고 할 때, 예를 들어 n번째 영상의 출력휘도 I'n은 아래 수학식 1과 같은 입력 영상들의 가중치를 이용한 조합으로 표현 가능하다.For example, in a 3D display providing a 3D image using a plurality of views, the luminance of an input signal of each view is defined as I 1 , I 2 ... I n ... I N , When the output luminance actually measured by the cross talk is I ' 1 , 2 ... I' n ... I ' N , for example, the output luminance I'n of the n- Can be represented by a combination of weight values of input images.
여기서, a1에서 aN은 출력 휘도 I'n에 각 입력 영상이 미치는 영향 정도를 의미하는 것으로 예를 들어 an이 0.7이라면 n번째 영상의 70%만이 n번째 뷰로 출력되고 나머지 30%는 다른 뷰에서 새들어 온 빛임을 의미한다.Here, in a 1 N a is the output brightness I'n for example to mean a degree of influence of each input image on a n 0.7 If 70% of the n-th image is output, only the n-th view, the remaining 30% are the other This means that the view is a new light.
이때, a1에서 aN까지의 총합은 1이 된다.At this time, the sum of a 1 to a N
이러한 방식으로 모든 뷰에서 디스플레이의 입력 및 출력 휘도간의 관계는 아래 수학식 2와 같이 크로스토크 매트릭스 X를 이용해 표현할 수 있다.In this way, the relationship between the input and output luminance of the display in all views can be expressed using the crosstalk matrix X as shown in
여기서, X는 출력하고자 하는 멀티 뷰들의 휘도를 나타내는 행렬이고, A'는 디스플레이를 통해 실제로 출력된 멀티 뷰들의 휘도를 나타내는 행렬이고, X는 디스플레이를 통해 출력할 때 멀티 뷰 각각이 멀티 뷰에 포함된 서로 다른 뷰에 미치는 영향 정도를 나타내는 크로스토크 매트릭스이고, X- 1는 크로스토크 매트릭스의 역행렬이다.Where X is a matrix representing the luminance of the multi-views to be output, A 'is a matrix representing the luminance of the multi-views actually output through the display, and X is a multi- X - 1 is an inverse matrix of the crosstalk matrix.
수학식 2로 표현되는 관계를 이용하면 크로스토크 매트릭스 X의 역행렬을 이용하여 모든 뷰에서 원하는 출력 휘도를 얻기 위해 어떻게 입력값을 조절해야 하는지 계산할 수 있게 된다.Using the relationship represented by Equation (2), it is possible to calculate how to adjust the input value to obtain a desired output luminance in all views by using the inverse matrix of the crosstalk matrix X. [
즉 디스플레이에서 I1, I2 ... In... IN 휘도를 출력하기 위해 필요한 입력 신호에 크로스토크 매트릭스의 역행렬을 행렬 곱하여 보상한 멀티 뷰 신호를 디스플레이에 제공함으로서 디스플레이의 출력을 보정할 수 있다. 구체적으로, 멀티 뷰 영상의 픽셀 값으로 구성된 픽셀 매트릭스에 크로스토크 매트릭스의 역행렬을 곱하여 멀티 뷰 신호를 보상할 수 있다. That is, by providing a multi-view signal that is obtained by multiplying the input signal required for outputting the luminance of I 1 , I 2 ... I n ... I N by the inverse matrix of the crosstalk matrix on the display, the output of the display is corrected can do. Specifically, the multi-view signal can be compensated by multiplying the pixel matrix composed of the pixel values of the multi-view image by the inverse matrix of the crosstalk matrix.
또한, 크로스토크 보상부(120)는 각 컬러 별로 구분된 크로스토크 매트릭스를 이용하여 크로스토크를 보상할 수도 있다. 즉, 크로스토크 보상부(120)는 R, G, B 펙셀 각각에 대해 기정의된 별개의 크로스토크 매트릭스를 이용하여 각 픽셀별 크로스토크를 보상하는 것도 가능하다. Further, the
한편, 크로스토크 보상부(120)는 멀티 뷰 영상에 대한 크로스토크 보상 작업을 수행하기 위하여, 멀티 뷰 영상 신호를 휘도와 리니어한 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어, 멀티 뷰 영상 신호가 RGB로 표현되는 RGB 신호이면 휘도와 리니어한 관계를 갖는 리니어 RGB 신호로 변환하여 크로스토크 보상을 수행할 수 있다. Meanwhile, the
디스플레이부(130)는, 멀티 뷰(또는 멀티 광학 뷰)를 제공하는 기능을 한다. 이를 위해, 디스플레이부(130)는 멀티 뷰 제공을 위한 디스플레이 패널(131) 및 시역 분리부(132)를 포함한다.The
디스플레이 패널(131)은 복수의 서브 픽셀로 구성된 복수의 픽셀을 포함한다. 여기에서, 서브 픽셀은 R(Red), G(Green), B(Blue)로 구성될 수 있다. 즉, R, G, B의 서브 픽셀로 구성된 픽셀이 복수의 행 및 열 방향으로 배열되어 디스플레이 패널(131)을 구성할 수 있다. 이 경우, 디스플레이 패널(131)은 액정 디스플레이 패널(Liquid Crystal Display Panel: LCD Panel), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), 유기발광 소자(Organic Light Emitting Diode, OLED), VFD(Vacuum Fluorescent Display), FED(Field Emission Display), ELD(Electro Luminescence Display) 등과 같은 다양한 디스플레이 유닛으로 구현될 수 있다. The
디스플레이 패널(131)은 영상 프레임을 디스플레이한다. 구체적으로, 디스플레이 패널(131)은 서로 다른 시점의 복수의 이미지가 순차적으로 반복 배치된 영상 프레임을 디스플레이할 수 있다.The
한편, 도 2에 도시하지 않았지만, 디스플레이 패널(131)이 LCD 패널로 구현되는 경우, 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(131)에 백라이트를 공급하는 백라이트부(미도시) 및 영상 프레임을 구성하는 각 픽셀들의 픽셀 값에 따라 디스플레이 패널(131)의 픽셀들을 구동하는 패널 구동부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 2, when the
이에 따라, 백라이트부(미도시)에서 발생한 광이 디스플레이 패널(131)의 각 픽셀로 입사되면, 디스플레이 패널(131)은 영상 신호에 따라 각 픽셀로 입사된 광에 대한 투과율을 조절하여 영상 프레임을 디스플레이한다. 구체적으로는, 디스플레이 패널(131)은 액정층 및 그 액정층의 양 표면에 형성된 두 개의 전극을 포함한다. 두 전극에 전압이 인가되면, 전기장이 생성되어 두 전극 사이의 액정 층의 분자를 움직여서 광의 투과율이 조정된다. Accordingly, when light generated in the backlight unit (not shown) is incident on each pixel of the
시역 분리부(132)는 디스플레이 패널(131)의 전면에 배치되어 시청 영역 별로 상이한 시점 즉, 멀티 뷰를 제공할 수 있다. 이 경우, 시역 분리부(132)는 렌티큘러 렌즈(Lenticular lens) 또는, 패러랙스 배리어(Parallax Barrier)로 구현될 수 있다. The viewing
예를 들어, 시역 분리부(132)는 복수의 렌즈 영역을 포함하는 렌티큘러 렌즈로 구현될 수 있다. 이에 따라, 렌티큘러 렌즈는 복수의 렌즈 영역을 통해 디스플레이 패널(131)에서 디스플레이되는 영상을 굴절시킬 수 있다. 각 렌즈 영역은 적어도 하나의 픽셀에 대응되는 크기로 형성되어, 각 픽셀을 투과하는 광을 시청 영역별로 상이하게 분산시킬 수 있다.For example, the field-of-
다른 예로, 시역 분리부(132)는 패러랙스 배리어로 구현될 수 있다. 패러랙스 배리어는 복수의 배리어 영역을 포함하는 투명 슬릿 어레이로 구현된다. 이에 따라, 배리어 영역 간의 슬릿(slit)을 통해 광을 차단하여 시청 영역별로 상이한 시점의 영상이 출사되도록 할 수 있다. As another example, the field-of-
한편, 시역 분리부(132)는 화질 개선을 위하여 일정한 각도로 기울어져서 동작할 수 있다. 제어부(140)는 복수의 시점에서 촬영한 각 영상의 영상 프레임을 시역 분리부(132)가 기울어진 각도에 기초하여 분할하고, 이들을 조합하여 영상 프레임을 생성할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 디스플레이 패널(131)의 서브 픽셀에 수직 방향 또는 수평 방향으로 디스플레이된 영상을 시청하는 것이 아니라, 서브 픽셀에 일정한 기울기를 갖도록 디스플레이된 영상을 시청하게 된다.On the other hand, the field-of-
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이부의 구현 예를 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining an embodiment of a display unit according to an embodiment of the present invention.
도 3에 따르면, 디스플레이부(130)는 디스플레이 패널(131), 시역 분리부(132) 및 백라이트 유닛(133)을 포함한다. 3, the
도 3에서는 시역 분리부(132)가 렌티큘러 렌즈 어레이로 구현된 경우를 예를 들어 설명하도록 한다. In FIG. 3, a case where the view /
도 3에 따르면, 디스플레이 패널(131)은 복수의 열(column)로 구분되는 복수의 픽셀을 포함한다. 각 열 별로 상이한 시점의 이미지가 배치된다. 도 3에 따르면, 서로 다른 시점의 복수의 이미지 1, 2, 3, 4가 순차적으로 반복 배치되는 형태를 나타낸다. 즉, 각 픽셀 열은 1, 2, 3, 4로 넘버링된 그룹으로 배열된다. 패널로 인가되는 그래픽 신호는 픽셀열 1이 첫 번째 이미지를 디스플레이하고, 픽셀열 2가 두 번째 이미지를 디스플레이하도록 배열된다.3, the
백라이트 유닛(133)은 디스플레이 패널(131)로 광을 제공한다. 백라이트 유닛(133)으로부터 제공되는 광에 의해, 디스플레이 패널(131)에 형성되는 각 이미지 1, 2, 3, 4는 시역 분리부(132)로 투사되고, 시역 분리부(132)는 투사되는 각 이미지 1, 2, 3, 4의 광을 분산시켜 시청자 방향으로 전달한다. 즉, 시역 분리부(132)는 시청자의 위치, 즉, 시청 거리에 출구동공(exit pupils)을 생성한다. 도시된 바와 같이 렌티큘러 렌즈 어레이로 구현되었을 경우 렌티큘러 렌즈의 두께 및 직경, 패러랙스 배리어로 구현되었을 경우 슬릿의 간격 등은 각 열에 의해 생성되는 출구 동공이 65mm 미만의 평균 양안 중심 거리로 분리되도록 설계될 수 있다. 분리된 이미지 광들은 각각 시청 영역을 형성한다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 내지 제4 뷰가 형성되고 사용자의 좌안 및 우안이 각각 제2 뷰 및 제3 뷰에 위치하게 되는 경우, 3D 영상을 시청할 수 있게 된다. The
제어부(140)는 디스플레이 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. The
특히, 제어부(140)는 디스플레이 패널(131)과 시역 분리부(132) 사이의 거리에 기초하여 서로 다른 뷰가 일정한 간격으로 이격되어 위치할 수 있도록 영상 프레임을 렌더링하여 디스플레이하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 각 뷰는 복수 개의 가상 시점 영상을 이용하여 생성될 수 있으며, 이는 본 발명의 기술적 특징과 관계가 없으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다. In particular, the
또한, 제어부(140)는 트랙킹부(110)에 의해 추적된 사용자의 얼굴 위치를 기초로 멀티 뷰 중 사용자의 좌안 및 우안 영상으로 제공되는 적어도 두 개의 뷰를 결정하고, 결정된 적어도 두 개의 뷰에 기설정된 가중치를 적용하여 크로스토크를 보상하도록 크로스토크 보상부(120)를 제어할 수 있다.In addition, the
구체적으로, 제어부(140)는 멀티 뷰 중 사용자의 좌안 및 우안 영상으로 제공되는 적어도 두 개의 뷰에 나머지 뷰보다 높은 가중치가 적용되도록 구성된 가중치 매트릭스를 생성하여 크로스토크 매트릭스의 역행렬과 함께 멀티 뷰 영상에 적용하여 크로스토크를 보상하도록 크로스토크 보상부(120)를 제어할 수 있다. 여기서, 가중치 매트릭스는 대각 행렬 형태가 될 수 있는데 이에 대해서는 도면을 참조하여 후술하도록 한다. Specifically, the
또한, 제어부(140)는 디스플레이부(130) 및 사용자의 얼굴 간의 거리, 즉 시청 거리에 따라 상이한 값으로 구성된 가중치 매트릭스를 크로스토크 매트릭스의 역행렬과 함께 멀티 뷰 영상에 적용하여 크로스토크를 보상하도록 크로스토크 보상부(120)를 제어할 수 있다. In addition, the
또한, 제어부(140)는 시청 거리에 따라 상이한 개수의 뷰에 기설정된 가중치가 적용되도록 구성된 가중치 매트릭스를 멀티 뷰 영상에 적용하여 크로스토크를 보상하도록 크로스토크 보상부(120)를 제어할 수 있다. In addition, the
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 크로스토크 보상 방법에 대해 좀더 자세히 설명하도록 한다. Hereinafter, a crosstalk compensating method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 크로스토크 매트릭스의 구성을 나타내는 도면이다. 4A and 4B are diagrams showing a configuration of a crosstalk matrix according to an embodiment of the present invention.
도 4a에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 크로스토크 매트릭스는 멀티 뷰의 광학적 특성을 반영한 값으로 구성될 수 있다. As shown in FIG. 4A, the crosstalk matrix according to an exemplary embodiment of the present invention may have a value reflecting the optical characteristics of the multi-view.
도 4a에 도시된 크로스토크 매트릭스는 뷰가 4개인 경우를 예로 든 것이며, 뷰의 개수에 따라 매트릭스를 구성하는 행 및 열의 수는 변경될 수 있음은 물론이다. It is a matter of course that the crosstalk matrix shown in Fig. 4A is an example in which there are four views, and the number of rows and columns constituting the matrix can be changed according to the number of views.
예를 들어, view 2의 경우 a%, a%, b% 만큼이 각각 view 1, veiw 3, view 4 로부터 새들어오는 빛(크로스토크)이라고 할 수 있다.For example, in
즉, 각 뷰에 대한 다른 뷰의 영향을 수치적으로 계산한 값으로 이루어진 크로스토크 매트릭스의 역행렬을 이용하면, 모든 뷰에서 원하는 출력 휘도를 얻기 위해 어떻게 입력값을 조절해야 하는지 계산할 수 있게 된다. 이에 대해서는 수학식 1 및 2에 기초하여 자세히 설명한 바 있으므로 더 이상의 설명은 생략하도록 한다. In other words, by using the inverse of the crosstalk matrix consisting of the numerical computation of the effect of different views on each view, it is possible to calculate how the input values should be adjusted to obtain the desired output brightness in all views. This has been described in detail based on equations (1) and (2), so that further explanation will be omitted.
한편, 이러한 크로스토크 매트릭스는 기 저장되어 있을 수 있는데, 기 저장된 크로스토크 매트릭스의 각 수치는 사전에 실험을 통해 측정된 값으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 크로스토크 매트릭스는 디스플레이 장치(100)의 타입 별로 상이한 값을 갖도록 구성될 수 있다. On the other hand, the crosstalk matrix may be stored beforehand, and each value of the previously stored crosstalk matrix may be a value previously measured through experiments. In this case, the crosstalk matrix may be configured to have a different value for each type of the
또한, 디스플레이부(130) 및 사용자 간의 거리에 따라 대응되는 복수의 크로스토크 매트릭스가 저장되어 있을 수 있으며, 이 또한 사전에 실험을 통해 측정된 값으로 이루어질 수 있다. In addition, a plurality of crosstalk matrices corresponding to the distance between the
도 4b는 도 4a에 따른 크로스토크 매트릭스를 적용한 경우의 크로스토크 감소 효과를 나타내는 도면이다. FIG. 4B is a diagram showing a crosstalk reducing effect when the crosstalk matrix according to FIG. 4A is applied. FIG.
도 4b에 도시된 바와 같이 크로스토크 매트릭스, 구체적으로 크로스토크 매트릭스의 역행렬을 이용하여 각 뷰의 휘도를 보정한 경우 모든 뷰에서 발생하는 크로스토크가 전체적으로 감소하게 된다. As shown in FIG. 4B, when the luminance of each view is corrected using the crosstalk matrix, specifically, the inverse matrix of the crosstalk matrix, the crosstalk generated in all views is reduced as a whole.
이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따라 사용자의 얼굴을 트랙킹하여 멀티 뷰 각각에 서로 다른 가중치를 두어 크로스토크를 감소시키는 방법에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, a method of tracking a face of a user to reduce crosstalk by providing different weights to each multi-view will be described.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 이해를 돕기 위해 사용자의 얼굴 위치 즉, 안구 위치가 이동하는 경우의 멀티 뷰 시청 방법을 설명하기 위한 도면이다. 5A to 5D are views for explaining a multi-view viewing method when a face position of a user, that is, an eye position, is moved to facilitate understanding of the present invention.
도 5a에 도시된 바와 같이 사용자의 좌안 및 우안이 제1 내지 제7 뷰 중 제3 및 제4 뷰를 인식하여 그 시차에 따른 3D 영상을 시청하고 있던 상태를 가정하도록 한다. As shown in FIG. 5A, it is assumed that the left and right eyes of the user recognize the third and fourth views of the first through seventh views and are viewing 3D images according to the time difference.
이어서, 도 5b에 도시된 바와 같이 사용자의 위치가 좌측으로 이동하는 경우 사용자의 좌안 및 우안은 제4 뷰 및 제5 뷰를 인식하게 된다. Then, as shown in FIG. 5B, when the user's position moves to the left, the left and right eyes of the user recognize the fourth view and the fifth view.
또한, 도 5c에 도시된 바와 같이 사용자의 위치가 우측으로 이동하는 경우 사용자의 좌안 및 우안은 제2 뷰 및 제3 뷰를 인식하게 된다.In addition, as shown in FIG. 5C, when the user's position moves to the right, the left and right eyes of the user recognize the second view and the third view.
한편, 도 5d에 도시된 바와 같이 사용자의 시청거리가 변경되는 경우에도 사용자의 좌안 및 우안에 인식되는 뷰가 변경될 수 있다. 도 5d에 도시된 바와 같이 총 6 시점의 멀티 뷰를 제공하는 경우 시청거리가 L1일 때, 제1 뷰에 해당하는 광이, 우안에는 제2 뷰에 해당하는 광이 투사되지만, 시청거리가 L1'으로 변경되면, 시청자의 좌안에는 제1 뷰 영상뿐만 아니라 제2 뷰 영상도 함께 투사될 수 있다. 또한, 시청자의 우안에는 제2 뷰 영상뿐만 아니라 제1 뷰 영상도 함께 투사될 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 5D, even when the viewing distance of the user is changed, the view recognized in the left and right eyes of the user can be changed. 5D, when the viewing distance is L1, the light corresponding to the first view is projected to the right eye, while the viewing distance is projected to L1 The first view image as well as the second view image may be projected together with the left eye of the viewer. In addition, not only the second view image but also the first view image can be projected on the right side of the viewer.
이에 따라 본 발명에서는 사용자의 안구 위치를 추적하여 크로스토크 보상시 멀티 뷰 중 사용자에게 인식되는 뷰에 가중치를 부여하여 크로스토크를 보상한다. 이를 위해 본 발명에서는 가중치 매트릭스를 이용할 수 있는데 이하에서는 가중치 매트릭스의 다양한 타입에 대해 설명하도록 한다. Accordingly, in the present invention, the eye position of the user is tracked and the crosstalk is compensated by weighting the view recognized by the user during multi-view when crosstalk compensation is performed. To this end, a weight matrix may be used in the present invention. Various types of weight matrices will be described below.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 가중치 매트릭스의 타입을 설명하기 위한 도면이다. 6A-6E illustrate types of weighting matrices according to various embodiments of the present invention.
도 6a 내지 도 6e에서는 설명의 편의를 위하여 멀티 뷰의 개수가 6개인 경우를 상정하도록 한다. 6A to 6E, it is assumed that the number of multi-views is six for convenience of explanation.
도 6a에 도시된 바와 같이 가중치 매트릭스는 사용자의 좌안 및 우안에 입력되는 뷰에 대해서만 가중치를 부여하도록 구성될 수 있다. As shown in FIG. 6A, the weight matrix may be configured to weight only the view input to the left and right eyes of the user.
예를 들어, 도 6a에 도시된 가중치 매트릭스를 이용하면 사용자의 좌안 및 우안에 입력되는 제2 및 제3 뷰에 대해서는 크로스토크 보상을 수행하고, 나머지 뷰에 대해서는 크로스토크 보상을 수행하지 않을 수 있다. For example, using the weight matrix shown in FIG. 6A, crosstalk compensation may be performed for the second and third views input to the left and right eyes of the user, and crosstalk compensation may not be performed for the remaining views .
또는, 도 6b에 도시된 바와 같이 가중치 매트릭스는 사용자의 좌안 및 우안에 입력되는 뷰 및 그와 인접한 뷰에 대해서 가중치를 부여하도록 구성될 수 있다. Alternatively, as shown in FIG. 6B, the weighting matrix may be configured to weight the view input to the left and right eyes of the user and the view adjacent thereto.
예를 들어, 도 6b에 도시된 가중치 매트릭스를 이용하면 사용자의 좌안 및 우안에 입력되는 제2 및 제3 뷰 뿐만 아니라 그와 인접한 제1 및 제4 뷰에 대해서도 크로스토크 보상을 수행할 수 있다. 다만, 이 경우 사용자의 좌안 및 우안에 입력되는 제2 및 제3 뷰에 대해서 제1 및 제4 뷰보다 큰 가중치를 주어 제2 및 제3 뷰에 대해서도 크로스토크 보상이 중점적으로 이루어지도록 할 수 있다. 도시된 예에서는 제2 및 제3 뷰에 대해서는 1의 가중치를 주고, 제1 및 제4 뷰에 대해서는 0.2 의 가중치를 주는 것으로 표시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. For example, by using the weight matrix shown in FIG. 6B, it is possible to perform crosstalk compensation on the first and fourth views adjacent to the second and third views input to the left and right eyes of the user. However, in this case, the second and third views inputted to the left and right eyes of the user may be weighted more heavily than the first and fourth views, so that the crosstalk compensation can be focused on the second and third views . In the illustrated example, a weight of 1 is given to the second and third views, and a weight of 0.2 is given to the first and fourth views. However, the present invention is not limited to this.
또는, 도 6c에 도시된 바와 같이 가중치 매트릭스는 사용자의 좌안 및 우안의 위치에 따라 인접 뷰에 대해 서로 다른 가중치를 부여하도록 구성될 수 있다. Alternatively, as shown in FIG. 6C, the weighting matrix may be configured to assign different weights to adjacent views according to the positions of the left and right eyes of the user.
예를 들어, 사용자의 좌안 및 우안의 위치가 제2 및 제3 뷰 위치에서 제3 뷰 쪽으로 치우친 경우(약 2.7 뷰 위치에 있다고 가정한 경우), 제2 뷰에 인접한 제1 뷰보다 제3 뷰에 인접한 제4 뷰에 대해 더 큰 가중치를 주어 크로스토크가 보상되도록 할 수 있다. 도시된 예에서는 제2 및 제3 뷰에 대해서는 0.8의 가중치를 주고, 제1 및 제4 뷰에 대해서는 각각 0.1, 0.5의 가중치를 주는 것으로 표시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. For example, if the position of the user's left and right eyes is biased towards the third view at the second and third view positions (assuming at about 2.7 view position), then the third view relative to the first view adjacent to the second view Lt; RTI ID = 0.0 > crosstalk < / RTI > In the illustrated example, a weight of 0.8 is given to the second and third views, and a weight of 0.1 and 0.5 is given to the first and fourth views, but the present invention is not limited thereto.
또는, 도 6d에 도시된 바와 같이 가중치 매트릭스는 시청 거리를 보상하도록 구성될 수 있다. 즉, 시청거리에 따라 사용자의 좌안 및 우안에 입력되는 뷰의 개수는 달라질 수 있으므로 이러한 점이 보상되도록 할 수 있다. Alternatively, as shown in FIG. 6D, the weighting matrix may be configured to compensate for the viewing distance. That is, the number of views input to the left and right eyes of the user may vary depending on the viewing distance, so that this can be compensated for.
예를 들어, 시청 거리에 따라 제2 및 제3 뷰 뿐 아니라 제1 뷰에도 제2 및 제3 뷰와 동일한 가중치가 적용되도록 할 수 있다. 이는 도 7c에 도시된 시청 거리간 각 뷰의 영향을 나타내는 기정의된 자료에 기초하여 제공될 수 있다. 이 경우,가중치 매트릭스는 사용자의 얼굴 위치에 따라 기정의된 가중치 매트릭스를 실시간으로 업데이트하여 이용하거나, 사용자의 얼굴 위치 뿐 아니라 시청 거리를 보상하도록 기 정의된 가중치 매트릭스가 이용될 수도 있다. For example, the same weight as the second and third views may be applied to the first and second views as well as the second and third views depending on the viewing distance. This can be provided based on the predefined data indicating the influence of each view between viewing distances shown in Fig. 7C. In this case, the weighting matrix may be a weighting matrix that is predefined to update the predetermined weighting matrix in real time according to the face position of the user or compensate the viewing distance as well as the face position of the user.
또는 도 6e에 도시된 바와 같이 가중치 매트릭스는 두 명 이상의 시청자를 고려하여 크로스토크를 보상하도록 구성될 수 있다.Alternatively, as shown in FIG. 6E, the weighting matrix may be configured to compensate for the crosstalk considering two or more viewers.
예를 들어, 제1 사용자의 좌안 및 우안에 입력되는 뷰가 제1 및 제2 뷰이고, 제2 사용자의 좌안 및 우안에 입력되는 뷰가 제4 및 제5 뷰인 경우 제1 및 제2 뷰 뿐 아니라, 제4 및 제5 뷰에도 가중치가 적용되어 크로스토크가 보상되도록 할 수 있다. 이 경우, 트랙킹부(110)는 복수의 사용자의 얼굴 위치를 트랙킹하도록 구현될 수 있다. For example, if the views input to the left and right eyes of the first user are the first and second views, and the view input to the left and right eyes of the second user is the fourth and fifth views, only the first and second views Alternatively, weights may also be applied to the fourth and fifth views to compensate for crosstalk. In this case, the
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가중치 매트릭스를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 7A to 7C are diagrams for explaining a method of calculating a weight matrix according to an embodiment of the present invention.
가중치 매트릭스를 구현하기 위한 각 가중치 값은 트랙킹된 안구 위치 주변을 중심으로 한 노멀라이즈드 분산으로부터 디스크리트(discrete)하게 샘플링될 수 있다. Each weight value for implementing the weighting matrix may be discrete sampled from the normalized dispersion around the tracked eye position.
아래의 수학식 3은 트랙킹된 안구 위치 주변을 중심으로 한 노멀라이즈드 분산으로부터 가중치 값을 구하는 식을 나타낸다. Equation (3) below expresses an equation for obtaining a weight value from the normalized dispersion around the tracking eye position.
여기서, μ는 트랙킹된 사용자 눈의 위치이고, v는 디스크리트한 뷰 포인트를 나타낸다. Where is the position of the tracked user eye, and v represents the discrete view point.
도 7a는 수학식 3을 그래프로 표현한 것으로 즉, μ에 따른 N(μ, σ2)의 값을 나타내는 그래프이다. FIG. 7A is a graph showing the equation (3), that is, a graph showing values of N (μ, σ 2 ) according to μ.
한편, 가중치 매트릭스는 아래 수학식 4과 같이 수학식 3에 의해 산출된 가중치 값의 대각 매트릭스 형태로 구현될 수 있다. Meanwhile, the weight matrix may be implemented as a diagonal matrix of the weight values calculated by Equation (3) as shown in Equation (4) below.
또한, 가중치 매트릭스를 구현하기 위한 가중치 값은 시청 거리를 보상하도록 구현될 수 있다. In addition, the weight value for implementing the weight matrix may be implemented to compensate for the viewing distance.
아래의 수학식 5는 시청 거리가 보상하도록 구현된 가중치 값을 구하는 수식을 나타낸다. Equation (5) below expresses a formula for obtaining a weight value implemented to compensate for the viewing distance.
여기서, dv는 시청거리를 수치적으로 나타낸 것이며, σ2(dv)는 도 7b에 도시된 바와 같은 형태를 가질 수 있다. Here, d v is a numerical representation of the viewing distance, and σ 2 (d v ) can take the form as shown in FIG. 7B.
도 7c는 시청거리 dv에 따른 각 뷰간 영향을 나타내는 도면으로 도시된 바와 같이 dv1의 시청거리에서 710 영역에서는 제1 내지 제3 뷰가 영향을 주게 되므로 도 6d에 도시된 바와 같이 제1 내지 제3 뷰에 가중치가 부여될 수 있다. Figure 7c is the first to as shown in Figure 6d, because to give the respective byugan illustrated a diagram showing the effects as described in the viewing distance d v1 in the 710 region of the first through third views effects of viewing distance d v The third view can be weighted.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가중치 매트릭스를 이용하여 크로스토크 보상시 다음과 같은 수학식 6이 이용될 수 있다. Meanwhile, Equation (6) may be used for crosstalk compensation using the weight matrix according to an embodiment of the present invention.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 시청 거리가 반영된 가중치 매트릭스를 이용하여 크로스토크 보상시 다음과 같은 수학식 7이 이용될 수 있다. In addition, Equation (7) may be used for crosstalk compensation using a weighting matrix reflecting viewing distances according to another embodiment of the present invention.
여기서, W(dv)는 상술한 바와 같이 시청 거리가 반영된 가중치 매트릭스를 의미한다. Here, W (d v) refers to the viewing distance as reflected weight matrix as described above.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다시점 영상 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a method of controlling a multi-view image display apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 다시점 영상 디스플레이 장치의 제어 방법에 따르면, 우선 사용자 위치 이동에 따른 사용자의 얼굴 위치를 추적한다(S810).According to the control method of the multi-view image display apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 8, first, the face position of the user according to the movement of the user position is tracked (S810).
이어서, 추적된 사용자의 얼굴 위치를 기초로 멀티 뷰 중 사용자의 좌안 및 우안 영상으로 제공되는 적어도 두 개의 뷰를 결정한다(S820).Then, based on the tracked user's face position, at least two views provided as the left and right eye images of the user in the multi-view are determined (S820).
이어서, 멀티 뷰 영상 간에 발생하는 크로스토크(crosstlalk)를 정의한 크로스토크 매트릭스를 이용하여, 결정된 적어도 두 개의 뷰에 기설정된 가중치를 적용하여 크로스토크를 보상한다(S830).Next, crosstalk is compensated by applying predetermined weights to the determined at least two views using the crosstalk matrix defining the crosstalk generated between the multi-view images (S830).
이 후, 크로스토크가 보상된 멀티 뷰 영상을 디스플레이한다(S840).Thereafter, the multiview image in which the crosstalk is compensated is displayed (S840).
한편, 크로스토크를 보상하는 S830 단계는, 추적된 사용자의 얼굴 위치 및 시청 거리에 기초하여 사용자의 좌안 및 우안 영상으로 제공되는 적어도 두 개의 뷰를 결정하고, 결정된 적어도 두 개의 뷰에 기설정된 가중치를 적용하여 크로스토크를 보상할 수 있다. On the other hand, in step S830 of compensating the crosstalk, at least two views provided as the left and right eye images of the user are determined based on the tracked user's face position and viewing distance, and predetermined weights The crosstalk can be compensated.
또한, 크로스토크를 보상하는 S830 단계는, 크로스토크 매트릭스의 역행렬을 멀티 뷰 영상의 픽셀 값으로 구성된 픽셀 매트릭스에 곱하여 멀티 뷰 영상 간에 발생하는 크로스토크를 보상할 수 있다. In step S830 of compensating the crosstalk, the crosstalk generated between the multi-view images can be compensated by multiplying the inverse matrix of the crosstalk matrix by a pixel matrix composed of the pixel values of the multi-view image.
또한, 크로스토크를 보상하는 S830 단계는, 적어도 두 개의 뷰에 나머지 뷰보다 높은 가중치가 적용되도록 구성된 가중치 매트릭스를 크로스토크 매트릭스의 역행렬에 적용하여 크로스토크를 보상할 수 있다. In addition, in step S830 of compensating the crosstalk, the crosstalk may be compensated by applying a weight matrix, which is configured to apply a higher weight to at least two views than the remaining views, to the inverse matrix of the crosstalk matrix.
또한, 크로스토크를 보상하는 S830 단계는, 시청거리에 따라 상이한 개수의 뷰에 기설정된 가중치가 적용되도록 구성된 가중치 매트릭스를 크로스토크 매트릭스의 역행렬에 적용하여 크로스토크를 보상할 수 있다. In step S830 of compensating the crosstalk, the crosstalk may be compensated by applying a weight matrix configured to apply a predetermined weight to a different number of views according to the viewing distance to the inverse matrix of the crosstalk matrix.
또한, 크로스토크를 보상하는 S830 단계는, 사용자가 복수인 경우, 복수의 사용자 각각에 좌안 및 우안 영상으로 제공되는 적어도 네 개의 뷰에 기설정된 가중치가 적용되도록 구성된 가중치 매트릭스를 크로스토크 매트릭스의 역행렬에 적용하여 크로스토크를 보상할 수 있다. In step S830 of compensating the crosstalk, a weight matrix configured to apply a predetermined weight to at least four views provided as left and right eye images to a plurality of users, respectively, in step S830, is stored in the inverse matrix of the crosstalk matrix The crosstalk can be compensated.
여기서, 크로스토크 매트릭스는 멀티 뷰 영상이 디스플레이되는 디스플레이의 특성을 고려하여 기정의된 매트릭스가 될 수 있다. Here, the crosstalk matrix may be a predetermined matrix in consideration of the characteristics of the display on which the multi-view image is displayed.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 무안경 3D 디스플레이의 크로스토크 저감을 통해 3D 입체감을 증가시킬 수 있게 된다. As described above, according to the present invention, the 3D stereoscopic effect can be increased by reducing the crosstalk of the spectacles 3D display.
상술한 다양한 실시 예에 따른 다시점 영상 디스플레이 장치의 제어 방법은 프로그램으로 구현되어 디스플레이 장치에 제공될 수 있다.The control method of the multi-view image display device according to the above-described various embodiments may be implemented as a program and provided to a display device.
일 예로, 추적된 사용자의 얼굴 위치를 기초로 멀티 뷰 중 사용자의 좌안 및 우안 영상으로 제공되는 적어도 두 개의 뷰를 결정하는 단계, 멀티 뷰 영상 간에 발생하는 크로스토크(crosstlalk)를 정의한 크로스토크 매트릭스를 이용하여, 결정된 적어도 두 개의 뷰에 기설정된 가중치를 적용하여 크로스토크를 보상하는 단계를 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.For example, determining at least two views provided as the left and right eye images of the user in the multi-view based on the face position of the tracked user, a crosstalk matrix defining the crosstalk occurring between the multi-view images A non-transitory computer readable medium may be provided on which a program for performing the step of compensating for crosstalk by applying a predetermined weight to the determined at least two views is stored.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다. A non-transitory readable medium is a medium that stores data for a short period of time, such as a register, cache, memory, etc., but semi-permanently stores data and is readable by the apparatus. In particular, the various applications or programs described above may be stored on non-volatile readable media such as CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM,
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
100 : 디스플레이 장치
110 : 트랙킹부 120 : 크로스토크 보상부
130 : 디스플레이부 140: 제어부 100: display device
110: tracking section 120: crosstalk compensating section
130: display unit 140:
Claims (14)
사용자 위치 이동에 따른 사용자의 얼굴 위치를 추적하는 트랙킹부;
추적된 사용자의 얼굴 위치를 기초로 상기 멀티 뷰 중 상기 사용자의 좌안 및 우안 영상으로 제공되는 적어도 두 개의 뷰를 결정하고, 상기 결정된 적어도 두 개의 뷰에 기설정된 가중치를 적용하여 크로스토크를 보상하도록 상기 크로스토크 보상부를 제어하는 제어부; 및
상기 크로스토크가 보상된 멀티 뷰 영상을 디스플레이하는 디스플레이부;를 포함하는 다시점 영상 디스플레이 장치. A crosstalk compensator for compensating for crosstalk of the multi-view image using a crosstalk matrix defining a crosstalk generated between multi-view images;
A tracking unit for tracking a face position of the user in accordance with the movement of the user position;
Determining at least two views provided by the user's left and right eye images of the multi-view based on the tracked user's face position, and applying a predetermined weight to the determined at least two views to compensate for the crosstalk A control unit for controlling the crosstalk compensating unit; And
And a display unit for displaying the multi-view image with the crosstalk compensated.
상기 크로스토크 보상부는,
상기 추적된 사용자의 얼굴 위치 및 시청 거리에 기초하여 상기 사용자의 좌안 및 우안 영상으로 제공되는 적어도 두 개의 뷰를 결정하고, 상기 결정된 적어도 두 개의 뷰에 기설정된 가중치를 적용하여 크로스토크를 보상하도록 상기 크로스토크 보상부를 제어하는 것을 특징으로 하는 다시점 영상 디스플레이 장치. The method according to claim 1,
Wherein the crosstalk compensator comprises:
Determining at least two views provided as the left eye and right eye images of the user based on the tracked user's face position and viewing distance and applying a predetermined weight to the determined at least two views to compensate for crosstalk And controls the crosstalk compensating unit based on the crosstalk compensating unit.
상기 크로스토크 보상부는,
상기 크로스토크 매트릭스의 역행렬을 상기 멀티 뷰 영상의 픽셀 값으로 구성된 픽셀 매트릭스에 곱하여 상기 멀티 뷰 영상 간에 발생하는 크로스토크를 보상하는 것을 특징으로 하는 다시점 영상 디스플레이 장치. 3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the crosstalk compensator comprises:
And multiplies the inverse matrix of the crosstalk matrix by a pixel matrix composed of pixel values of the multi-view image to compensate for crosstalk generated between the multi-view images.
상기 제어부는,
상기 적어도 두 개의 뷰에 나머지 뷰보다 높은 가중치가 적용되도록 구성된가중치 매트릭스를 상기 크로스토크 매트릭스의 역행렬에 적용하여 크로스토크를 보상하도록 상기 크로스토크 보상부를 제어하는 것을 특징으로 하는 다시점 영상 디스플레이 장치. The method of claim 3,
Wherein,
And controls the crosstalk compensator to compensate for crosstalk by applying a weight matrix to the inverse of the crosstalk matrix so that a weight higher than the remaining view is applied to the at least two views.
상기 제어부는,
시청거리에 따라 상이한 개수의 뷰에 기설정된 가중치가 적용되도록 구성된 가중치 매트릭스를 상기 크로스토크 매트릭스의 역행렬에 적용하여 크로스토크를 보상하도록 상기 크로스토크 보상부를 제어하는 것을 특징으로 하는 다시점 영상 디스플레이 장치. 5. The method of claim 4,
Wherein,
Wherein the crosstalk compensating unit controls the crosstalk compensating unit to compensate the crosstalk by applying a weight matrix configured to apply a predetermined weight to different views according to the viewing distance to an inverse matrix of the crosstalk matrix.
상기 제어부는,
사용자가 복수인 경우, 복수의 사용자 각각에 좌안 및 우안 영상으로 제공되는 적어도 네 개의 뷰에 기설정된 가중치가 적용되도록 구성된 가중치 매트릭스를 상기 크로스토크 매트릭스의 역행렬에 적용하여 크로스토크를 보상하도록 상기 크로스토크 보상부를 제어하는 것을 특징으로 하는 다시점 영상 디스플레이 장치. The method according to claim 1,
Wherein,
A weight matrix configured to apply a predetermined weight to at least four views provided as left and right eye images for each of a plurality of users is applied to an inverse matrix of the crosstalk matrix to compensate for crosstalk, And controls the compensating unit.
상기 크로스토크 매트릭스는,
상기 디스플레이부의 특성을 고려하여 기정의된 매트릭스인 것을 특징으로 하는 다시점 영상 디스플레이 장치. The method according to claim 1,
Wherein the crosstalk matrix comprises:
Wherein the matrix is a predetermined matrix in consideration of characteristics of the display unit.
사용자 위치 이동에 따른 사용자의 얼굴 위치를 추적하는 단계;
추적된 사용자의 얼굴 위치를 기초로 상기 멀티 뷰 중 상기 사용자의 좌안 및 우안 영상으로 제공되는 적어도 두 개의 뷰를 결정하는 단계;
멀티 뷰 영상 간에 발생하는 크로스토크(crosstlalk)를 정의한 크로스토크 매트릭스를 이용하여, 상기 결정된 적어도 두 개의 뷰에 기설정된 가중치를 적용하여 크로스토크를 보상하는 단계; 및
상기 크로스토크가 보상된 멀티 뷰 영상을 디스플레이하는 단계;를 포함하는 제어 방법.A method of controlling a multi-view image display apparatus,
Tracking the face position of the user according to the movement of the user position;
Determining at least two views of the multi-view provided as the left and right eye images of the user based on the tracked user's face position;
Compensating crosstalk by applying a predetermined weight to the determined at least two views using a crosstalk matrix defining crosstalk generated between multi-view images; And
And displaying the multi-view image with the crosstalk compensated.
상기 크로스토크를 보상하는 단계는,
상기 추적된 사용자의 얼굴 위치 및 시청 거리에 기초하여 상기 사용자의 좌안 및 우안 영상으로 제공되는 적어도 두 개의 뷰를 결정하고, 상기 결정된 적어도 두 개의 뷰에 기설정된 가중치를 적용하여 크로스토크를 보상하는 것을 특징으로 하는 제어 방법. 9. The method of claim 8,
Compensating for the crosstalk comprises:
Determining at least two views provided as the left and right eye images of the user based on the tracked user's face position and viewing distance and compensating the crosstalk by applying predetermined weights to the determined at least two views Wherein the control method comprises:
상기 크로스토크를 보상하는 단계는,
상기 크로스토크 매트릭스의 역행렬을 상기 멀티 뷰 영상의 픽셀 값으로 구성된 픽셀 매트릭스에 곱하여 상기 멀티 뷰 영상 간에 발생하는 크로스토크를 보상하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.10. The method according to claim 8 or 9,
Compensating for the crosstalk comprises:
Wherein the crosstalk generated between the multi-view images is compensated by multiplying the inverse matrix of the crosstalk matrix by a pixel matrix composed of pixel values of the multi-view image.
상기 크로스토크를 보상하는 단계는,
상기 적어도 두 개의 뷰에 나머지 뷰보다 높은 가중치가 적용되도록 구성된가중치 매트릭스를 상기 크로스토크 매트릭스의 역행렬에 적용하여 크로스토크를 보상하는 것을 특징으로 하는 제어 방법. 11. The method of claim 10,
Compensating for the crosstalk comprises:
Wherein the crosstalk is compensated by applying a weight matrix to the inverse of the crosstalk matrix such that the at least two views are weighted higher than the remaining views.
상기 크로스토크를 보상하는 단계는,
시청거리에 따라 상이한 개수의 뷰에 기설정된 가중치가 적용되도록 구성된 가중치 매트릭스를 상기 크로스토크 매트릭스의 역행렬에 적용하여 크로스토크를 보상하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.12. The method of claim 11,
Compensating for the crosstalk comprises:
Wherein a crosstalk is compensated by applying a weighting matrix configured to apply a predetermined weight to a different number of views according to a viewing distance to an inverse matrix of the crosstalk matrix.
상기 크로스토크를 보상하는 단계는,
사용자가 복수인 경우, 복수의 사용자 각각에 좌안 및 우안 영상으로 제공되는 적어도 네 개의 뷰에 기설정된 가중치가 적용되도록 구성된 가중치 매트릭스를 상기 크로스토크 매트릭스의 역행렬에 적용하여 크로스토크를 보상하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.9. The method of claim 8,
Compensating for the crosstalk comprises:
The crosstalk is compensated by applying a weighting matrix to the inverse matrix of the crosstalk matrix so that a predetermined weight is applied to at least four views provided as left and right eye images to each of a plurality of users, Lt; / RTI >
상기 크로스토크 매트릭스는,
상기 멀티 뷰 영상이 디스플레이되는 디스플레이의 특성을 고려하여 기정의된 매트릭스인 것을 특징으로 하는 제어 방법. 9. The method of claim 8,
Wherein the crosstalk matrix comprises:
Wherein the multi-view image is a predetermined matrix in consideration of characteristics of a display on which the multi-view image is displayed.
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